一、鞘氨醇单胞菌的特性

　　鞘氨醇单胞菌隶属于鞘氨醇杆菌目的鞘氨醇单胞菌科，需氧，革兰氏阴性，杆状，无芽孢，单鞭毛运动，能氧化戊糖、己糖和双糖产酸。该菌接触酶呈阳性，产水溶性类胡萝卜素，使其菌落一般呈黄色，但不产黄单胞菌素。所有菌株可在无机培养基中利用氢气、氧气、二氧化碳等营化能自养生活，也可利用葡萄糖等作为碳源营化能异养生活。最适生长温度为25-30℃，最适pH值为6.5-7.5。鞘氨醇单胞菌除了革兰氏反应、赖氨酸和鸟氨酸脱羧、精氨酸脱水、硝酸气体和葡萄糖发酵外，没有其它常见的生化特性。

　　二、对农药残留物的降解

　　人工化学合成的农药具有难降解、有毒等特点，对环境污染严重，破坏生态平衡，影响农业可持续发展。氯乙酰苯胺类除草剂是常用农药之一，对大豆、棉花或玉米田中的一年生草和阔叶杂草具有显著的出苗前控制效果。在过去的几十年中，氯乙酰苯胺类除草剂已成为美国、欧洲和许多发展中国家最受欢迎的除草剂之一，其广泛使用已引起土壤和地下水的非点源污染，可能引起人类或其它动物细胞DNA损伤。

　　研究表明，采用微生物法降解农药残留物具有高效、经济、环保及无二次污染等优势，已得到广泛应用。Cheng等首次报道了鞘氨醇单胞菌DC-6对氯乙酰苯胺类除草剂具有有效的降解能力。Chen等对氯乙酰苯胺类除草剂的降解途径进行了深入研究，发现鞘氨醇单胞菌有一个共同的氯乙酰苯胺类除草剂降解途径，分上游、下游和环裂三个途径。菌株DC-6降解氯乙酰苯胺类除草剂的上下游途径是通过水平基因转移和基因组合进行的。在氯乙酰苯胺类除草剂降解的上游途径中，与苯胺基相连的两个侧链分别脱烷基和酰胺水解。

　　N-脱烷基酶CndABC是一种三组分的Rieske非血红素铁加氧酶系统，N-脱烷基后，乙草胺转化为2-Cl-N-(2-甲基-6-乙基苯基)乙酰胺(CMEPA)，CmeH将其酰胺水解为2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)。乙草胺降解的下游途径由MEA的对羟基化启动；在菌株中，相应的基因被鉴定为双组分黄素依赖单加氧酶系统ME-aXY。脱氨后，4-OH-MEA自发或酶法转化为2-甲基-6-乙基对苯二酚(MEHQ)。MEHQ通过MEAAB羟基化为3-羟基-2-甲基-6-乙基对苯二酚(3-OH-MEHQ)，这是一种双组分黄素依赖性单加氧酶。DC-6利用MEA作为生长的唯一碳源，表明菌株都存在环裂生长途径。Dong等研究表明，含有MEAＡＢ的恶臭假单胞菌KT2440可以利用3-OH-MEHQ为生长的碳源。因此，环切割酶可能不是保守的蛋白质。由于3-OH-MEHQ的化学结构与羟基喹啉相似，因此在羟基喹啉的基础上提出了乙草胺降解的环裂途径。此外，环切割途径的基因并不保守，可能是由细菌降解羟基喹啉直接进化而来。该研究对微生物分解代谢途径提供了新的见解。

　　三、对多环芳烃的降解

　　多环芳烃是由两个或两个以上的苯环以线形排列、弯接或簇聚的方式构成的一类有毒、稠合的苯环类化合物。环境中的多环芳烃主要来源于煤和石油的燃烧，可随烟尘粒子排入大气，由于其自身的疏水性及低水溶性，可以迅速融入沉积环境，造成污染。在人体内对多环芳烃的代谢过程中往往伴随着大量自由基的产生，自由基具有很强的亲电性，极易与各种生物大分子结合，导致酶失活、蛋白质结构变化、DNA断链、脂质过氧化等一系列氧化损伤，引发人类呼吸系统、神经系统、肝脏和肾脏等组织器官的疾病。多环芳烃可被认为是影响人类健康的主要有机污染物，危害极大。

　　研究发现，鞘氨醇单胞菌对土壤中萘、联苯、间二甲苯及菲类等芳香族化合物的降解效果显著，在多环芳烃生物修复中具有广阔的应用前景。其中，菲因其具有3个相连的苯环而被作为多环芳烃的代表，可用于评价微生物对多环芳烃的降解能力。Pinyakong等发现鞘氨醇单胞菌对菲类物质的降解效率较高，并首次在鞘氨醇单胞菌的菲降解产物中分离到了苯并香豆素和1,5-二羟基-2-萘甲酸，证实了菲可被氢基化双加氧酶在1,2位攻击，其后的二元醇产物可在脱氢酶和间位裂解酶的催化下产生2-羟基-1-萘甲酸，经水杨酸途径进一步降解。此外，也有研究者提出细菌可以通过邻苯二甲酸盐途径降解菲类物质。如Gong等发现菲与双加氧酶和脱氢酶氧化反应后，最初代谢为1-羟基-2-萘甲酸，继而转化为1-萘酚，进一步反应生成水杨酸和邻苯二酚，后者通过三羧酸循环完全矿化。

　　近些年，研究者已初步揭示了鞘氨醇单胞菌提取物在抗氧化方面的作用、对环境污染物降解的机理，证明了微生物应用于环境修复的可能性。研究发现，鞘氨醇单胞菌在抗氧化、抗重金属等领域中能发挥明显作用，具有开发为微生物菌剂的市场价值。但原位生物修复作用、微生物复合菌剂构建和生物安全性等问题仍需进一步研究阐明。